高亮度电子加速器中离子向清除电极运动的研究
加速器物理
2019-10-10 v1
摘要
现代加速器提供的高亮度电子束需要采取若干措施以保持其高品质并避免不稳定性。减轻残余离子的影响是这些措施之一。若旨在实现高束团电荷量结合高重复频率，这一点尤为重要。这是因为离子可被困在电子束的强负电势中，导致发射度增长、束晕增加以及纵向和横向不稳定性。过去几十年中，已应用三种离子清除策略来抵消离子对电子束的退化影响。这些策略是安装清除电极、在填充模式中引入间隙以及束流抖动。目前，作为下一代高亮度加速器（如能量回收直线加速器（ERL））的清除策略，它们的价值正通过数值与实验研究得到深入探究。在此背景下，多用途电极的性能尤为令人关注，其设计使得能够同时进行离子清除与束流位置监测。此类电极将安装在 bERLinPro 装置中。本文中，我们给出电子束团穿过清除电极场时所产生的离子行为的数值研究。目标是研究离子向电极的运动，并考察在何种条件及何种比例下建立离子产生与离子清除之间的平衡。为此，结合高亮度电子加速器的典型束流参数，考虑了多种离子种类与电极构型。此外，我们给出对计划用于 bERLinPro 的多用途清除电极性能的详细数值研究。
引用
@article{arxiv.1910.04025,
title = {Investigation on the Ion Motion towards Clearing Electrodes in High-Brightness Electron Accelerators},
author = {Gisela Pöplau and Atoosa Meseck and Fjodor Falkenstern and Michael Markert and Joachim Bartilla},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.04025},
year = {2019}
}
备注
10 pages, 21 figures